アルミ電解コンデンサの寿命

こんばんは、ジョンがる隊長です。

今日はアルミ電解コンデンサ（以下電解コンデンサ）の寿命について・・・。

電解コンデンサは、各種オーディオ機材において、電源部（交流を直流に変換する部位）には欠かせないパーツだ。知っての通り、巨大なアンプ等においてもその役目は重要であり、大容量化や低インピーダンス化が測られている。

電解コンデンサの寿命を決めているのは、実は使用電圧などではなく温度なんです。（もちろん電圧やその他の条件が規定耐量を満たしている上での話です）

また、聞きなれない言葉とは思いますが、電解コンデンサに流れる「リプル電流」もまた、寿命に大きく関っています。しかしながら、このリプル電流なるものも、結果的にコンデンサ内部の温度を上昇させるものであり、やはり温度が寿命を左右する言っていいでしょう。

細部に渡って説明しようとすると、より専門的な用語が出てくるため、あまり深追いしませんが、温度と寿命の間には「アレニウスの法則」が成り立つようで、平たく言うと温度が10℃下がると寿命が2倍伸びるとされ「10℃2倍則」とも言われます。

仮に「105℃2000時間」で規定された電解コンデンサは、内部発熱がなかった場合（ありえませんが・・・）、105℃の使用環境下で2000時間で寿命が来ます。これが95℃になると4000時間、85℃だったら8000時間、65℃では3万2000時間となるわけです。

この環境下で24時間稼動させると、3万2000時間÷24÷365日で3年半強の寿命ということになりますね！

First cry電源は、この点設計段階で10年以上持つように設計しています。これは、各機種とも定格入出力条件（フル負荷）で昼夜連続稼動した場合のもので、良好な使用環境や軽負荷の場合、あるいは使用しないとき休ませたりすることで、電解コンデンサの寿命は飛躍的に伸びます。

※寿命というものをわかりやすくするため単純計算しております。専門家の方は参考にされないで下さい。

また、大概の電子機器に言えることですが、電解コンデンサの故障率は、「バスタブ曲線」（西洋の浴槽の形状に似ていることから）状となっており、使い始めの時期は故障率が高いが、次第に低下し安定期（偶発故障時期）を迎えます。（これは恐らく、エージングが進み音質的にも安定した状態にあることを示していると思います）そして、実際の耐用年数を迎える頃には、磨耗故障時期となり再び故障率が上昇していきます。

■おまけ

上述は、コンデンサの寿命に関し、ある程度長いスパンで見ました。

他方、普段オーディオ機材を使っているとき（短いスパン）の電解コンデンサの振る舞いは、コンデンサに電圧が印加された直後は漏れ電流が多く、数分経つと減っていき安定するようになります。コンデンサメーカでは、この漏れ電流値をデータシート等で表記ましますが、だいたい5分経過後の値だそうです。

他のパーツも含めてですが、オーディオ機器の起動後、20～30分暖機運転した方が良いというのは、この辺からも納得できますね！

■今度は何？

最近、オーディオ機材の入力段（電源周り）のことを話してるけど、今度はもういいかい戻ってトランスについてお話したいと思うよ！(>_<)

喜んでもらえてるかなぁ～！

※オーディオベーシック46号「電源から考える高音質再生（後編）」隊長が載ってるぞ！(>_<)